JP5490267B2 - データ転送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）システムにかかる制御データを収集して上位装置に転送するデータ転送装置に関する。

ＦＡシステムにデータ転送装置を具備させて、当該データ転送装置を用いてプログラマブルコントローラ（以降、単にＰＬＣ）のデバイスデータなどＦＡシステムにかかる制御データを収集する構成が採用される場合がある（例えば特許文献１、特許文献２参照）。データ転送装置は、収集した制御データをホストコンピュータなどの上位装置に転送する。ユーザは、上位装置に転送されてきた制御データをＦＡシステムの動作状態の確認やエラーの監視などの用途に供することができる。

特開２００３−１１４９０８号公報 特開２００６−２１５９９９号公報

ところで、近年、ＰＬＣ内のデバイスデータをリアルタイムで取得したいという要望がある。また、ユーザプログラムの規模によっては、取得を所望する制御データが膨大なサイズとなってしまう場合がある。ＰＬＣ内ではデバイスデータは非常に高速に（例えばミリ秒オーダー）更新されるため、ホストコンピュータに大容量のデバイスデータをリアルタイムで取得するためには、データ転送装置は、逐次更新されるデバイスデータを更新間隔相当の周期でデバイスデータを収集して、収集したデバイスデータを、収集が完了してからできるだけ早く転送する必要がある。

一般に、ＦＡシステムに用いられるデータ転送装置では、データの転送方式としてポーリング通信方式が採用されるが、この方式によれば、データ転送要求を送信する分のオーバヘッドが大きく、結果としてデータの転送間隔が長くなってしまう（例えば１００ミリオーダー）ため、データ転送の効率が低く、ホストコンピュータはデバイスデータをリアルタイムで取得できないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＦＡシステムにかかる制御データを可及的に短い周期で収集して、収集した制御データを上位装置に高速に転送することができるデータ転送装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上位装置により設定される収集間隔を記憶する収集間隔記憶部と、ＦＡシステムにかかる制御データの種類であって前記上位装置により設定される種類を記憶するデータ指定記憶部と、前記収集間隔記憶部が記憶する収集間隔および前記データ指定記憶部が記憶する前記制御データの種類を読み出して、前記読み出された種類の制御データを前記ＦＡシステムから前記読み出した収集間隔で収集するデータ収集部と、前記収集間隔記憶部が記憶する収集間隔に等しいか、または当該収集間隔よりも大きい、前記上位装置により設定される転送間隔を記憶する転送間隔記憶部と、前記データ収集部が収集した制御データを蓄積記憶する一時格納部と、前記転送間隔記憶部が記憶する転送間隔を読み出して、前記一時格納部が蓄積記憶する前記データ収集部により収集された制御データを前記読み出した転送間隔で一括して前記上位装置に転送するデータ転送部と、収集間隔、制御データの種類、または転送間隔を新たに指定する要求を前記上位装置から受信すると、前記データ収集部および前記データ転送部を停止することなく、前記収集間隔記憶部、前記データ指定記憶部、または前記転送間隔記憶部の記憶内容を前記要求によって新たに指定された内容で書き換える設定更新部と、を備え、前記設定更新部が前記収集間隔記憶部、前記データ指定記憶部、または前記転送間隔記憶部の記憶内容を書き換えた後、前記データ収集部は収集を停止することなく前記収集間隔記憶部および前記データ指定記憶部の記憶内容を、前記データ転送部は転送を停止することなく前記転送間隔記憶部の記憶内容を、夫々再び読み出して、前記データ収集部は前記再び読み出した記憶内容に基づく収集を、前記データ転送部は前記再び読み出した記憶内容に基づく転送を、夫々開始する、ことを特徴とする。

本発明にかかるデータ転送装置は、ＦＡシステムにかかる制御データを可及的に短い周期で収集して、収集した制御データを上位装置に高速に転送することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１のデータ転送装置を使用するＦＡシステムの構成例を説明する図である。 図２は、実施の形態１のデータ転送ユニットの機能構成を説明する図である。 図３は、データ転送部が送信する転送データにかかるパケットの構成の概略を説明する図である。 図４は、データ収集部の動作を説明するフローチャートである。 図５は、データ転送部の動作を説明するフローチャートである。 図６は、ホストコンピュータとデータ転送ユニットとの間のデータ転送の送受信タイミングを説明するタイミングチャートである。 図７は、ホストコンピュータとデータ転送ユニットとの間のデータ転送の送受信タイミングを説明するタイミングチャートである。 図８は、データ転送部が送信する転送データにかかるパケットの構成の概略を説明する図である。 図９は、実施の形態２のデータ転送ユニットの機能構成を説明する図である。 図１０は、実施の形態３のデータ転送ユニットを使用するＦＡシステムの構成例を説明する図である。 図１１は、実施の形態３のデータ転送ユニットの機能構成を説明する図である。 図１２は、ホストコンピュータとデータ転送ユニットとの間のデータ転送の間の送受信タイミングを説明するフローチャートである。

以下に、本発明にかかるデータ転送装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のデータ転送装置を使用するＦＡシステムの構成例を説明する図である。図示するように、このＦＡシステムは、ＰＬＣ１と、ホストコンピュータ２と、被制御装置３とを備えている。ＰＬＣ１は、予め作成されたユーザプログラムに基づいて被制御装置３を制御する。被制御装置３はどのようなものであってもよいが、例えばロボットやサーボアンプが該当する。なお、被制御装置３としてＰＬＣ１とは別のＰＬＣがＰＬＣ１に接続され、当該被制御装置３としてのＰＬＣを介してさらに別の被制御装置が接続されることもある。

ＰＬＣ１は、リレー回路を原型とするステートマシンを動作モデルとしており、前記ユーザプログラムは、一般にリレー回路を記号化したプログラミング言語を用いて記述される。ＰＬＣ１は、当該ユーザプログラムを繰り返し実行することによって入出力リレーや内部リレーの接点をモデル化したデバイスデータを逐次更新する。ＰＬＣ１は、被制御装置３との間で入出力リレーの接点に相当するデバイスデータを用いて被制御装置３を制御する。なお、ＰＬＣには、Ｃ言語などの高級言語を用いて記述されたユーザプログラムを実行して三角関数などの高度な演算を可能とするタイプも存在するが、本発明の実施の形態は、デバイスデータを逐次更新するものであればどのようなタイプのＰＬＣにも適用することができる。

ＰＬＣ１は、ＣＰＵユニット１１と、データ転送装置としてのデータ転送ユニット１２と、入出力ユニット１３とを備えている。ＣＰＵユニット１１、データ転送ユニット１２、および入出力ユニット１３はバスを介して夫々接続されている。

ＣＰＵユニット１１は、デバイスデータを記憶するためのデバイスデータ記憶部１１１を備えており、ユーザプログラムを実行して前記デバイスデータ記憶部１１１内に格納されているデバイスデータを逐次更新する。

入出力ユニット１３は、デバイスデータ記憶部１１１内に格納されているデバイスデータのうちの対応するデバイスデータを被制御装置３に送信するユニットや、対応するデバイスデータを加工して被制御装置３を制御するための指令データを生成し、当該指令データを被制御装置３に送信するユニットや、被制御装置３が出力する出力データまたは当該出力データを加工して、出力データまたは加工された出力データでデバイスデータを更新するユニットを総称したものであって、被制御装置３の種類によって適切なものが選択されて用いられる。例えば被制御装置３に温度センサが設けられており、当該温度センサからの温度情報を入力したい場合には、温度入力ユニットが選択される。また、被制御装置３がサーボアンプであって、当該サーボアンプに位置指令を出力したい場合には、位置決めユニットが選択される。

データ転送ユニット１２は、ホストコンピュータ２との間で通信線を介して接続され、デバイスデータ記憶部１１１に格納されているデバイスデータを収集して、当該収集したデバイスデータを前記通信線を介してホストコンピュータ２へ転送する。なお、前記通信線はどのようなプロトコルに基づくものであってもよいが、ここではイーサネット（登録商標）に準拠し、当該通信線を介した通信方式はＴＣＰ／ＩＰに準拠したものであるとする。

図２は、本発明の実施の形態１のデータ転送ユニットの機能構成を説明する図である。図示するように、データ転送ユニット１２は、設定記憶部１２１と、データ転送部１２５と、リングバッファ１２６と、データ収集部１２７と、計時部１２８とを備えている。また、ホストコンピュータ２は、データ転送ユニット１２に対してデバイスデータの収集・転送にかかる条件設定を行う条件設定部２１と、データ転送ユニット１２から転送されてきた転送データを受信する転送データ受信部２２を備えている。

設定記憶部１２１は、例えばレジスタやメモリなどの記憶装置により構成され、条件設定部２１により設定された各種条件を記憶する。具体的には、設定記憶部１２１は、デバイスデータの収集間隔を記憶する収集間隔記憶部１２３と、収集したデバイスデータの転送間隔を記憶する転送間隔記憶部１２２と、収集対象のデバイスデータの格納位置（アドレス）を記憶する転送データ格納位置記憶部１２４とを備えている。なお、デバイスデータの収集間隔は、例えば収集間隔の時間や収集間隔に相当するユーザプログラムのスキャン数で表現される。また、データ転送の転送間隔は、例えば、転送間隔の時間や転送間隔に相当するデバイスデータの収集回数で表現される。ここで、転送間隔記憶部１２２には、時間に換算して、収集間隔記憶部１２３に格納されている収集間隔に等しいか、当該収集間隔よりも大きい値となる転送間隔が格納される。なお、デバイスデータの格納位置は、該当する格納位置に格納されるデバイスデータの名称により指定されるように構成しても構わない。

計時部１２８は、現在時刻を出力するカウンタである。

データ収集部１２７は、転送データ格納位置記憶部１２４および収集間隔記憶部１２３から転送データの格納位置および収集間隔を夫々取得して、デバイスデータ記憶部１１１における転送データ格納位置記憶部１２４に設定されていた格納位置からデバイスデータを収集間隔記憶部１２３に設定されていた収集間隔で収集する。すなわち、データ収集部１２７は、ＦＡシステムにかかる制御データをホストコンピュータ２からの毎回の要求なく定期的に収集するので、ホストコンピュータ２からの要求を待ってデバイスデータを収集する場合よりも短い周期でデバイスデータを収集することができる。データ収集部１２７は、収集したデバイスデータをリングバッファ１２６に格納する。

データ収集部１２７は、デバイスデータを収集する毎に、計時部１２８から現在時刻を取得して、取得した現在時刻を収集したデバイスデータに付与する。なお、転送データ格納位置記憶部１２４に複数の格納位置が設定されていた場合、データ収集部１２７は、設定されていた複数の格納位置から夫々デバイスデータを取得する。このように１回の収集で複数のデバイスデータを取得する場合、データ収集部１２７は、取得した複数のデバイスデータに対して現在時刻を１つ付与する。なお、以降、１回の収集で取得されるデバイスデータ群を収集データと表現する。

リングバッファ１２６は、レジスタやメモリなどの記憶装置で構成され、データ収集部１２７が収集し、後述するデータ転送部１２５が転送データ受信部２２へ転送する前のデバイスデータを蓄積記憶する一時格納部として機能する。なお、当該一時格納部としての機能を実現する記憶装置の構成はリングバッファ構成だけに限定されない。

データ転送部１２５は、転送間隔記憶部１２２に設定されている転送間隔でリングバッファ１２６に蓄積記憶されている未転送の収集データを全て読み出して、読み出した収集データを１つのパケットにまとめて（言い換えると一括して）転送データ受信部２２へ送信する。

図３は、データ転送部１２５が送信する転送データにかかるパケットの構成の概略を説明する図である。図示するようにパケットは、シーケンス番号、応答確認番号（ＡＣＫ番号）、チェックサム、および転送データを含んで構成される。

転送データは、ヘッダと、リングバッファ１２６から取得したデバイスデータ（収集データ）からなるボディとから構成される。ここでは、転送データのボディは４つの収集データ（収集データ１〜４）を含み、各収集データは夫々１回の収集でデバイスデータ記憶部１１１から収集された１以上のデバイスデータを含む。ヘッダは、収集データ当たりのサイズ（例えばワード数）や、ボディに含まれる収集データの数などが記述されており、データ転送部１２５によって生成される。なお、収集データの数や１個の収集データのサイズが１つのパケットで送信できる所定のサイズよりも大きい場合には、データ転送部１２５は、転送データを複数のパケットに分割して送信する。

シーケンス番号は、付加されている転送データの先頭が、一連のパケットで転送される転送データのなかでどの位置に位置しているのかを示す番号である。応答確認番号は、パケットの受信側が当該パケットに対する応答として送信するパケット（ＡＣＫパケット）に設定する、次に受信するパケットに期待するシーケンス番号である。

例えば、転送データ受信部２２が３００バイトの転送データを含むシーケンス番号が１００のパケットを受信完了した場合、当該転送データ受信部２２は、応答確認番号が４００のパケットを返信する。データ転送部１２５は、応答確認番号から直前に送付したパケットのシーケンス番号１００を減算した値が送信した転送データのバイト数である３００と一致することを確認することによって、３００バイトの転送データの送信が無事に完了したことを認識することができる。そして、データ転送部１２５は、次の転送データを含むパケットにシーケンス番号４００を付して送信することができる。

チェックサムは、転送データを含めたパケットについて計算されるチェックサム値であって、受信側は、パケットに記述されているチェックサム値とパケットから計算したチェックサム値とを照合することによって転送データのエラーチェックを行う。

次に、図４〜図７を用いて実施の形態１のデータ転送ユニット１２の動作を説明する。図４は、データ収集部１２７の動作を説明するフローチャートである。

図４に示すように、データ収集部１２７は、データ転送ユニット１２がデータ転送を開始する際、まず、収集間隔記憶部１２３から収集間隔を取得する（ステップＳ１）。ここでは、収集間隔は時間で設定されているものとしている。次に、データ収集部１２７は、転送データ格納位置記憶部１２４から転送対象の転送データの格納位置を取得する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１の処理とステップＳ２の処理の実行順序はこの通りでなくても構わない。

続いて、データ収集部１２７は、動作が開始してから、または後述するステップＳ４の動作を行ってから、収集間隔記憶部１２３に収集間隔として設定されていた時間（収集間隔時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳ３）。データ収集部１２７は、収集間隔時間が経過していない場合（ステップＳ３、Ｎｏ）、ステップＳ３の判定を再度実行する。

収集間隔時間が経過した場合（ステップＳ３、Ｙｅｓ）、データ収集部１２７は、デバイスデータ記憶部１１１における、転送データ格納位置記憶部１２４に設定されていた格納位置に対応する位置から、転送対象のデバイスデータを取得する（ステップＳ４）。格納位置が複数設定されていた場合は、設定されていた複数の格納位置に対応する位置から夫々デバイスデータを取得する。

なお、ここでは、データ収集部１２７はデバイスデータ記憶部１１１から直接的にデバイスデータを取得するものとして表現しているが、ＣＰＵユニット１１に対してデバイスデータの格納位置を通知して、ＣＰＵユニット１１は通知された格納位置に格納されていたデバイスデータをデータ収集部１２７に送信するようにデータ収集部１２７およびＣＰＵユニット１１を構成してもよい。また、データ収集部１２７は、格納位置と収集周期とをＣＰＵユニット１１に通知して、ＣＰＵユニット１１は通知された格納位置に格納されていたデバイスデータを通知された収集周期でデータ収集部１２７に送信するようにデータ収集部１２７およびＣＰＵユニット１１を構成してもよい。

ステップＳ４の処理の後、データ収集部１２７は、計時部１２８から現在時刻を取得し（ステップＳ５）、ステップＳ４の処理により取得したデバイスデータを、ステップＳ５の処理により取得した時刻を付して、リングバッファ１２６に格納する（ステップＳ６）。データ収集部１２７は、ステップＳ６の処理を実行後、ステップＳ３に移行して当該ステップＳ３の判定処理を実行する。

図５は、データ転送部１２５の動作を説明するフローチャートである。図示するように、データ転送部１２５は、データ転送ユニット１２がデータ転送を開始する際、転送間隔記憶部１２２から転送間隔を取得する（ステップＳ１１）。ここでは、転送間隔は収集データの個数で指定されているものとする。

そして、データ転送部１２５は、リングバッファ１２６に、転送間隔記憶部１２２に転送間隔として設定されていた個数の未転送の収集データがリングバッファ１２６に蓄積されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。前記設定されていた個数の未転送の収集データが蓄積されていない場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）、データ転送部１２５は、ステップＳ１２の判定処理を再度実行する。

前記設定されていた個数の収集データがリングバッファ１２６に蓄積されていた場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、データ転送部１２５は、リングバッファ１２６に蓄積されている収集データを未転送のデータを全て取得し（ステップＳ１３）、取得した収集データにヘッダを付加して転送データを生成する（ステップＳ１４）。さらに、データ転送部１２５は、生成した転送データにシーケンス番号等を付加して当該転送データにかかるパケットを生成し、転送データ受信部２２に当該パケットを送信する（ステップＳ１５）。

データ転送部１２５は、ステップＳ１５の処理によりパケットを無事に送信完了できたか否かを判定する（ステップＳ１６）。具体的には、データ転送部１２５は、転送データ受信部２２からＡＣＫパケットを受信して、当該受信したＡＣＫパケットに記述されている応答確認番号に基づいて転送データを無事に送信できたか否かを確認する。転送データを無事に送信できたことを確認できた場合、データ転送部１２５は、送信完了が確認できたとし（ステップＳ１６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１２に移行して当該ステップＳ１２の判定処理を実行する。

ステップＳ１５の後、ＡＣＫパケットを受信することなくタイムアウト時間が経過した場合や、ＡＣＫパケットを受信しても応答確認番号から転送データを無事に送信できていないことが確認できた場合、データ転送部１２５は、送信完了が確認できないとし（ステップＳ１６、Ｎｏ）、転送データ受信部２２との間で接続（コネクション）が確立されていることの確認を行う（ステップＳ１７）。通信線の配線抜けなどにより接続の確立の確認がなされない場合（ステップＳ１７、Ｎｏ）、データ転送部１２５は、接続の確立が確認できるまでステップＳ１７の判定処理を実行する。

接続の確立が確認できた場合（ステップＳ１７、Ｙｅｓ）、データ転送部１２５は、ステップＳ１５の処理により生成したパケットを再送信する（ステップＳ１８）。そして、データ転送部１２５は、ステップＳ１６と同様の処理により送信完了の確認を行う（ステップＳ１９）。送信完了が確認できた場合（ステップＳ１９、Ｙｅｓ）、データ転送部１２５は、ステップＳ１３に移行して、ステップＳ１３の処理を実行する。送信完了が確認できない場合（ステップＳ１９、Ｎｏ）、ステップＳ１７に移行して、ステップＳ１７の判定処理を実行する。

なお、ステップＳ１８の説明においては、データ転送部１２５は単にパケットを再送信するとして説明したが、データ転送部１２５は、ステップＳ１６またはステップＳ１９の判定処理において送信完了が確認できたとき、リングバッファ１２６から取得したデータを消去するようにし、ステップＳ１８においては、再度リングバッファ１２６からデバイスデータを取得して、取得したデバイスデータからパケットを再生成するようにしてもよい。

図６は、転送間隔として収集データの個数「１」が設定された場合のホストコンピュータ２とデータ転送ユニット１２との間のデータ転送の送受信タイミングを説明するタイミングチャートであり、図７は、転送間隔として収集データの個数「４」が設定された場合のデータ転送の送受信タイミングを説明するタイミングチャートである。なお、図６および図７においては、ＡＣＫパケットの転送の図示を省略している。

収集間隔が「１」である場合、図６に示すように、まず、ホストコンピュータ２は、転送開始の指令として、転送データの格納位置の一覧、収集間隔、および転送間隔「１」を送信する。当該指令は、条件設定部２１が送信する。すると、データ転送ユニット１２は、送信されてきた各種条件を設定記憶部１２１内の対応する記憶部１２２〜１２４に夫々格納して、転送開始ＯＫの応答を返信する。その後、データ収集部１２７とデータ転送部１２５との協働により、データ転送ユニット１２は、デバイスデータを収集する毎にデータ転送を実行する。そして、ホストコンピュータ２が転送停止の指令を送信すると、データ転送ユニット１２はデータ転送を停止して、転送停止ＯＫの応答を返信する。なお、収集間隔が「１」である場合には、図８に示すように、収集データが１つ含まれるパケットが転送データにかかるパケットとして送信される。

収集間隔が「４」である場合、図７に示すように、まず、ホストコンピュータ２は、転送開始の指令として、転送データの格納位置の一覧、収集間隔、および転送間隔「４」を送信する。すると、データ転送ユニット１２は、送信されてきた各種条件を設定記憶部１２１内の対応する記憶部１２２〜１２４に夫々格納して、転送開始ＯＫの応答を返信する。その後、データ収集部１２７とデータ転送部１２５との協働により、データ転送ユニット１２は、デバイスデータを４つ収集する毎に図３に示したパケットを生成してホストコンピュータ２に送信する。そして、ホストコンピュータ２が転送停止の指令を送信すると、データ転送ユニット１２はデータ転送を停止して、転送停止ＯＫの応答を返信する。

なお、ホストコンピュータ２は、転送データにかかるパケットを受信する毎にチェックサムの確認やＡＣＫパケットの送信を行う。したがって、１つのパケットに含まれる収集データの数が少ないほど、チェックサムの確認やＡＣＫパケットの送信にかかるオーバヘッドが相対的に大きくなり、結果としてホストコンピュータ２にかかる負荷が大きくなる。ユーザは、ホストコンピュータ２から各種条件を設定する際、ホストコンピュータ２の性能を考慮に入れて収集間隔を設定することができる。

なお、ホストコンピュータ２は、転送にかかる負荷や受信したデバイスデータなど、種々の条件に基づいて、所定のルールに基づいて自動的に収集間隔を変更できるようにしてもよい。

図１２は、転送間隔として収集データの個数「１」が設定され、収集間隔が転送の途中で第１の収集間隔から第１の収集間隔より短い第２の収集間隔に変更せしめられる場合の、ホストコンピュータ２とデータ転送ユニット１２との間のデータ転送の送受信タイミングを説明するタイミングチャートである。なお、図１２においては、ＡＣＫパケットの転送の図示を省略している。

図１２に示すように、まず、ホストコンピュータ２は、転送開始の指令として、転送データの格納位置の一覧、第１の収集間隔、および転送間隔「１」を送信する。すると、データ転送ユニット１２は、送信されてきた各種条件を設定記憶部１２１内の対応する記憶部１２２〜１２４に夫々格納して、転送開始ＯＫの応答をする。その後、データ収集部１２７は、収集間隔記憶部１２３から第１の収集間隔を、転送データ格納位置記憶部１２４から転送対象の転送データの格納位置を夫々読み出し、データ転送部１２５は転送間隔記憶部１２２から転送間隔を読み出す。そして、データ収集部１２７およびデータ転送部１２５の協働により、データ転送ユニット１２は、デバイスデータを第１の収集間隔で収集する毎に図８に示したパケットを生成してホストコンピュータ２に送信する。

ここで、ホストコンピュータ２の転送データ受信部２２が、転送されたパケットのデバイスデータを解析し、より短い周期のデバイスデータを取得したいと判断した場合、条件設定部２１に短い周期で転送するよう通知する。条件設定部２１は、転送変更の指令として、同じ転送データの格納位置の一覧、第２の収集間隔、および同じ転送間隔「１」を送信する。

すると、データ転送ユニット１２は、送信された各種条件を設定記憶部１２１内の対応する記憶部１２２〜１２３に夫々格納して、転送変更ＯＫの応答をする。これにより、記憶部１２２〜１２３内の各種情報が更新される。その後、データ収集部１２７は、収集間隔記憶部１２３から第２の収集間隔を、転送データ格納位置記憶部１２４から転送対象の転送データの格納位置を夫々読み出し、データ転送部１２５は転送間隔記憶部１２２から転送間隔を読み出す。そして、データ収集部１２７およびデータ転送部１２５の協働により、データ転送ユニット１２は、デバイスデータを第２の収集間隔で収集する毎に図８に示したパケットを生成してホストコンピュータ２に送信する。

なお、図１２では収集間隔を変更する転送指令を記載しているが、転送データの格納位置の一覧、もしくは転送間隔を変更する転送指定であっても構わない。また、転送データ受信部２２が転送されたパケットのデバイスデータを解析して条件設定部２１により短い周期で転送するよう通知したが、デバイスデータを解析せずに、現在時刻によって周期を変更するよう、条件設定部２１に通知してもよい。即ち、ホストコンピュータ２は、どのようなルールに従って転送間隔、収集間隔、または転送対象の転送データの格納位置を更新するようにしてもよい。また、ホストコンピュータ２が自動的に転送間隔、収集間隔、または転送対象の転送データの格納位置を更新するのではなく、ユーザが、ホストコンピュータ２を操作して、所望のタイミングで転送間隔、収集間隔、または転送対象の転送データの格納位置を更新するようにしてもよい。

以上述べたように、本発明の実施の形態１によれば、デバイスデータを上位装置としてのホストコンピュータ２からの毎回の要求なく定期的に収集するデータ収集部１２７と、当該データ収集部１２７が収集したデバイスデータをホストコンピュータ２に転送するデータ転送部１２５と、データ収集部１２７によるデバイスデータの収集間隔に等しいか、または当該収集間隔よりも大きい、ホストコンピュータ２により設定される転送間隔を記憶する転送間隔記憶部１２２と、データ収集部１２７が収集したデバイスデータであってデータ転送部１２５がホストコンピュータ２に転送する前のデバイスデータを蓄積記憶する一時格納部としてのリングバッファ１２６と、を備え、データ転送部１２５は、リングバッファ１２６が蓄積記憶するデバイスデータを転送間隔記憶部１２２に設定された転送間隔で一括してホストコンピュータに転送する、ように構成したので、デバイスデータを可及的に短い周期で収集して、収集した制御データをホストコンピュータ２に高速に転送することができるようになる。したがって、ユーザは、デバイスデータの更新間隔相当の収集間隔を設定し、収集間隔に等しい転送間隔を設定することによって、ホストコンピュータ２からデバイスデータをリアルタイムに確認することができるようになる。また、ユーザは、転送間隔を収集間隔よりも大きく設定することによって、転送データのデータ転送にかかるオーバヘッドを低減することができるようになる。

また、データ転送部１２５は、ホストコンピュータ２にデバイスデータを転送した後、ホストコンピュータ２が当該転送したデバイスデータを受信できたか否かを判定し、ホストコンピュータ２がデバイスデータを受信できなかった場合、ホストコンピュータ２との接続が確立された後にデバイスデータを再送信する、ように構成したので、データ転送ユニット１２とホストコンピュータ２との間のネットワークが一時切断された場合であってもデバイスデータを再送することができるようになる。

また、収集間隔を記憶する収集間隔記憶部１２３をさらに備え、データ収集部１２７は、収集間隔記憶部１２３に設定されている収集間隔でデバイスデータを収集する、ように構成したので、ユーザは所望の間隔でデバイスデータを収集させることができるようになる。

また、転送対象のデバイスデータのデバイスデータ記憶部１１１における格納位置を記憶する転送データ格納位置記憶部１２４をさらに備え、データ収集部１２７は、転送データ格納位置記憶部１２４に設定されている格納位置に格納されているデバイスデータを収集する、ように構成したので、ユーザは所望のデバイスデータを収集させることができるようになる。

また、データ収集部１２７は、収集間隔記憶部１２３が記憶する収集間隔が条件設定部２１により更新されたとき、更新された収集間隔を読み出して、転送データを収集する間隔を前記読み出した更新された収集間隔に変更する、ように構成したので、ユーザは、データ転送を停止することなく収集間隔を動的に変更できるようになる。

また、データ収集部１２７は、転送データ格納位置記憶部１２４が記憶する格納位置が条件設定部２１により更新されたとき、更新された格納位置を読み出して、転送対象の転送データの格納位置を前記更新された格納位置に変更する、ように構成したので、ユーザは、データ転送を停止することなく転送対象のデバイスデータを動的に変更できるようになる。

また、データ転送部１２５は、転送間隔記憶部１２２が記憶する転送間隔が条件設定部２１により更新されたとき、更新された転送間隔を読み出して、転送データを転送する間隔を前記読み出した更新された転送間隔に変更する、ように構成したので、ユーザは、データ転送を停止することなく転送データの転送間隔を動的に変更できるようになる。

また、転送データ受信部２２は、所定のルールに基づいて、収集間隔、転送間隔、または転送対象の転送データの格納位置を変更する通知を条件設定部２１に発行し、条件設定部２１は、通知に基づいて収集間隔、転送間隔、または転送対象の転送データの格納位置の設定を更新する、ように構成したので、データ転送を停止することなく、収集間隔、転送間隔、または転送対象の転送データの格納位置の設定を自動的に変更することができるようになる。

実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２のデータ転送ユニットの機能構成を説明する図である。なお、実施の形態２のデータ転送ユニットには符号４２を、データ転送ユニット４２を備えるＰＬＣには符号４を夫々付して実施の形態１と区別する。また、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素には実施の形態１と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

図９に示すように、ＰＬＣ４は、データ転送ユニット４２およびＣＰＵユニット１１を備えている。なお、図示を省略しているが、ＰＬＣ４は、実施の形態１と同様に入出力ユニット１３を備え、入出力ユニット１３を介して被制御装置３を制御する。

データ転送ユニット４２は、設定記憶部１２１、データ転送部１２５、リングバッファ１２６、データ収集部１２７、計時部１２８、およびデバイスデータ書き込み部４２１を備えている。設定記憶部１２１は、転送間隔記憶部１２２、収集間隔記憶部１２３、転送データ格納位置記憶部１２４をさらに備えている。

ホストコンピュータ２は、条件設定部２１、転送データ受信部２２、およびデバイスデータ設定部２３を備えている。ユーザはデバイスデータ設定部２３を用いてＣＰＵユニット１１にデバイスデータを設定することができるようになっている。

デバイスデータ書き込み部４２１は、デバイスデータ設定部２３からのデバイスデータの設定指令を受信すると、受信した設定指令に基づいてＣＰＵユニット１１が備えるデバイスデータ記憶部１１１にデバイスデータを設定する。なお、デバイスデータの設定指令とは、例えば設定対象のデバイスデータの格納位置と、設定内容とを含む。すなわち、デバイスデータ書き込み部４２１は、指定された格納位置のデバイスデータを指定された設定内容で書き換える動作を行う。

例えば、半導体集積回路の露光プロセスを行うラインにおいては、ライン上のウェハについて適宜欠陥検査が実行される。ユーザは、通常運転時には、データ収集部１２７に、ロット番号、欠陥検査結果、プロセス条件にかかる測定値（ガス温度、露光量）が格納されているアドレスから夫々デバイスデータを収集させて、データ転送部１２５に前記収集させたデバイスデータを逐次ホストコンピュータ２に転送させることにより、ロット毎の欠陥検査結果および各種測定値をモニタリングすることができる。本発明の実施の形態２によれば、さらに、ユーザは、各種データのモニタリングによりラインに異常を検知したとき、デバイスデータ書き込み部４２１に設定指令を送信することによってプロセス条件を所望のように変更することができる。

このように、実施の形態２によれば、ホストコンピュータ２から送信されるデバイスデータの設定指令を受け付けて、前記受け付けた設定指令に基づいてデバイスデータ記憶部１１１が記憶するデバイスデータを更新するデバイスデータ書き込み部４２１をさらに備える、ように構成したので、ユーザは、ホストコンピュータ２に転送されてきたデバイスデータに基づいて動作状態を確認した結果をＦＡシステムにフィードバックすることができるようになる。

実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３のデータ転送ユニットを使用するＦＡシステムの構成例を説明する図である。図示するように、このＦＡシステムは、ＰＬＣ５と、ホストコンピュータ２と、複数の被制御装置３とを備えている。ＰＬＣ５と複数の被制御装置３とはトークン巡回型の通信方式を採用したネットワークによって夫々接続されており、ＰＬＣ５は当該ネットワークのホスト装置として機能する。トークン巡回型の通信方式とは、ネットワーク上の装置の夫々に通信のための共有メモリを備えさせるとともに、ネットワーク上に唯一のトークンを巡回させ、トークンを保有する装置のみ共有メモリへの書き込みを可能とする通信方式をいい、例えばＣＣ−Ｌｉｎｋ ＩＥが該当する。ここでは、共有メモリを介してＰＬＣ５と被制御装置３の夫々との間で制御データの送受信が実行される。

ＰＬＣ５は、デバイスデータ記憶部１１１を有するＣＰＵユニット１１と、実施の形態３のデータ転送装置としてのデータ転送ユニット５２と、トークン巡回型ネットワークユニット５３とを備えている。

トークン巡回型ネットワークユニット５３は、被制御装置３とＰＬＣ５との間を上述のトークン巡回型のネットワークで接続するためのインタフェースユニットであって、ＣＰＵユニット１１からの指令に基づいてトークンを巡回させる。また、トークン巡回型ネットワークユニット５３は、トークンが戻ってくる毎に共有メモリ上の制御データをデータ転送ユニット５２へ送信する。

データ転送ユニット５２は、トークン巡回型ネットワークユニット５３から受信した制御データをホストコンピュータ２へ転送する。

図１１は、本発明の実施の形態３のデータ転送ユニット５２の機能構成を説明する図である。図示するように、データ転送ユニット５２は、設定記憶部５２１、データ転送部１２５、リングバッファ１２６、データ収集部５２７、および計時部１２８を備えている。設定記憶部５２１は、転送間隔記憶部１２２をさらに備えている。ホストコンピュータ２は、条件設定部２１、および転送データ受信部２２を備えている。

データ収集部５２７は、トークン巡回型ネットワークユニット５３が送信する制御データを受け付けて、当該受け付けた制御データをリングバッファ１２６に格納する。制御データをリングバッファ１２６に格納する際、データ収集部５２７は、計時部１２８から現在時刻を取得して、制御データに当該取得した現在時刻を付してリングバッファ１２６に格納する。

データ転送部１２５は、リングバッファ１２６に格納された制御データを転送データ受信部２２へ送信する。実施の形態３においては、転送間隔記憶部１２２には、時間または制御データの受信回数により転送間隔が設定され、データ転送部１２５は、リングバッファ１２６に蓄積されている制御データを設定された転送間隔で取得して送信する。

このように、本発明の実施の形態３によれば、ＦＡシステムは、トークン巡回型でかつ共有メモリを介して互いに制御データの送受信を行うネットワークを構成し、トークンを保有した際に前記共有メモリ内の制御データを出力するＦＡ機器としてのトークン巡回型ネットワークユニット５３を備え、データ収集部５２７は、トークン巡回型ネットワークユニット５３が出力した制御データを収集する、ように構成したので、データ転送ユニット５２は、トークン巡回の周期に同期した制御データの収集が可能になる。

１、４、５ ＰＬＣ
２ ホストコンピュータ
３ 被制御装置
１１ ＣＰＵユニット
１２ データ転送ユニット
１３ 入出力ユニット
２１ 条件設定部
２２ 転送データ受信部
２３ デバイスデータ設定部
４２ データ転送ユニット
５２ データ転送ユニット
５３ トークン巡回型ネットワークユニット
１１１ デバイスデータ記憶部
１２１ 設定記憶部
１２２ 転送間隔記憶部
１２３ 収集間隔記憶部
１２４ 転送データ格納位置記憶部
１２５ データ転送部
１２６ リングバッファ
１２７ データ収集部
１２８ 計時部
４００ シーケンス番号
５２１ 設定記憶部
５２７ データ収集部

Claims (10)

1. 上位装置により設定される収集間隔を記憶する収集間隔記憶部と、
   ＦＡシステムにかかる制御データの種類であって前記上位装置により設定される種類を記憶するデータ指定記憶部と、
   前記収集間隔記憶部が記憶する収集間隔および前記データ指定記憶部が記憶する前記制御データの種類を読み出して、前記読み出された種類の制御データを前記ＦＡシステムから前記読み出した収集間隔で収集するデータ収集部と、
   前記収集間隔記憶部が記憶する収集間隔に等しいか、または当該収集間隔よりも大きい、前記上位装置により設定される転送間隔を記憶する転送間隔記憶部と、
   前記データ収集部が収集した制御データを蓄積記憶する一時格納部と、
   前記転送間隔記憶部が記憶する転送間隔を読み出して、前記一時格納部が蓄積記憶する前記データ収集部により収集された制御データを前記読み出した転送間隔で一括して前記上位装置に転送するデータ転送部と、
   収集間隔、制御データの種類、または転送間隔を新たに指定する要求を前記上位装置から受信すると、前記データ収集部および前記データ転送部を停止することなく、前記収集間隔記憶部、前記データ指定記憶部、または前記転送間隔記憶部の記憶内容を前記要求によって新たに指定された内容で書き換える設定更新部と、
   を備え、
   前記設定更新部が前記収集間隔記憶部、前記データ指定記憶部、または前記転送間隔記憶部の記憶内容を書き換えた後、前記データ収集部は収集を停止することなく前記収集間隔記憶部および前記データ指定記憶部の記憶内容を、前記データ転送部は転送を停止することなく前記転送間隔記憶部の記憶内容を、夫々再び読み出して、前記データ収集部は前記再び読み出した記憶内容に基づく収集を、前記データ転送部は前記再び読み出した記憶内容に基づく転送を、夫々開始する、
   ことを特徴とするデータ転送装置。
2. 前記データ転送部は、前記上位装置に制御データを転送した後、前記上位装置が当該転送した制御データを受信できたか否かを判定し、前記上位装置が前記制御データを受信できなかった場合、前記上位装置との接続が確立された後に前記制御データを再送信する、ことを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
3. 前記ＦＡシステムは、逐次更新されるデバイスデータを記憶するデバイスデータ記憶部を備えたプログラマブルコントローラを備え、前記データ収集部が収集対象とする制御データは前記デバイスデータ記憶部に記憶されているデバイスデータである、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ転送装置。
4. 前記上位装置により設定される収集間隔を記憶する収集間隔記憶部をさらに備え、
   前記データ収集部は、前記収集間隔記憶部に設定されている収集間隔で前記デバイスデータを収集する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のデータ転送装置。
5. 前記上位装置により設定される種類は、転送対象のデバイスデータの前記デバイスデータ記憶部における格納位置を用いて記述され、
   前記データ収集部は、前記データ指定記憶部に設定されている格納位置に格納されているデバイスデータを収集する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のデータ転送装置。
6. 前記上位装置から送信されるデバイスデータの設定指令を受け付けて、前記受け付けた設定指令に基づいて前記デバイスデータ記憶部が記憶するデバイスデータを更新するデバイスデータ書き込み部をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項３に記載のデータ転送装置。
7. 前記ＦＡシステムは、トークン巡回型でかつ共有メモリを介して互いに制御データの送受信を行うネットワークを構成し、トークンを保有した際に前記共有メモリ内の制御データを出力するＦＡ機器を備え、
   前記データ収集部は、前記ＦＡ機器が出力した制御データを収集する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ転送装置。
8. 前記上位装置は、所定のルールに基づいて前記新たな収集間隔を指定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
9. 前記上位装置は、所定のルールに基づいて前記新たな転送間隔を指定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
10. 前記上位装置は、所定のルールに基づいて前記新たなデータの種類を指定する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。

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